فن آوری های جدید را قادر می سازد سریع سنتز پروتئین

بسیاری از پروتئین های مفید هستند که داروها برای اختلالات مانند دیابت و سرطان و ورم مفاصل است. سنتز مصنوعی نسخه از این پروتئین ها توسط یک وقت است که نیاز به مهندسی ژنتیکی میکروب ها یا سلول های دیگر به تولید مورد نظر پروتئین است.

MIT داروخانه ها را ابداع پروتکل به طور چشمگیری کاهش مقدار زمان مورد نیاز برای تولید مصنوعی و پروتئین است. خود را رومیز خودکار جریان سنتز دستگاه می تواند رشته با هم صدها نفر از اسیدهای آمینه بلوک های ساختمان پروتئین در عرض چند ساعت. محققان باور خود را به فن آوری های جدید می تواند سرعت بخشیدن به ساخت بر روی تقاضا و درمان و توسعه داروهای جدید و اجازه می دهد دانشمندان برای طراحی پروتئین مصنوعی با ترکیب اسیدهای آمینه که وجود ندارد در سلول.

“شما می تواند طراحی انواع جدیدی است که برتر عملکرد بیولوژیکی فعال با استفاده از غیر طبیعی اسیدهای آمینه و یا تخصصی تغییرات است که ممکن است هنگامی که شما با استفاده از طبیعت دستگاه را به پروتئین می گوید:” براد Pentelute عنوان استاد شیمی در دانشگاه MIT و نویسنده ارشد این مطالعه است.

در یک کاغذ ظاهر می شود امروز در علممحققان نشان داد که آنها می توانند شیمیایی مختلفی تولید پروتئین زنجیره ای به 164 اسیدهای آمینه در طول, از جمله آنزیم ها و فاکتورهای رشد. برای تعداد انگشت شماری از این مصنوعی پروتئین آنها انجام یک تجزیه و تحلیل دقیق نشان دادن عملکرد خود را قابل مقایسه است که خود را به طور طبیعی اتفاق می افتد هستند.

سرب نویسندگان این مقاله در حال سابق MIT postdoc نینا Hartrampf که در حال حاضر دستیار استاد در دانشگاه زوریخ دانشگاه MIT فارغ التحصیل و دانشجو آذین Saebi و سابق MIT ویژگی های کاردانی مکنزی Poskus.

سریع شn

اکثر پروتئین های موجود در بدن انسان هستند تا 400 اسیدهای آمینه ، سنتز مقادیر زیادی از این پروتئین ها نیاز به ارائه ژن مورد نظر پروتئین به سلول است که عمل به عنوان زندگی کارخانجات. این فرایند استفاده می شود به برنامه های باکتریایی یا قارچی سلول های تولید انسولین و داروهای دیگر مانند هورمون رشد.

“این است که یک وقت می گوید:” توماس Nielsen, سر, تحقیق شیمی در Novo Nordisk, که همچنین یک نویسنده از مطالعه. “در ابتدا شما نیاز به ژن موجود است و شما نیاز به دانستن چیزی در مورد زیست شناسی سلولی باکتری بنابراین شما می توانید مهندس بیان پروتئین خود را.”

یک روش جایگزین برای تولید پروتئین برای اولین بار ارائه شده در دهه 1960 توسط بروس مرریفیلد که بعدها جایزه نوبل را در شیمی به صورت خود کار بر روی فاز جامد سنتز پپتید است که از نظر شیمیایی اسیدهای آمینه رشته با هم در مد گام به گام. وجود 20 اسید آمینه است که سلول های زنده استفاده کنید برای ساخت پروتئین ها و با استفاده از تکنیک های پیشگام توسط مرریفیلد آن طول می کشد حدود یک ساعت به انجام واکنش های شیمیایی مورد نیاز برای اضافه کردن یک اسید آمینه به یک پپتید های زنجیره ای.

در سال های اخیر Pentelute آزمایشگاه اختراع کرده است که بیشتر روش سریع برای انجام این واکنش ها بر اساس فن آوری های شناخته شده به عنوان جریان شیمی. در خود دستگاه و مواد شیمیایی مخلوط می شوند با استفاده از پمپ های مکانیکی و سوپاپ و در هر مرحله از کلی سنتز آنها به چرخه را از طریق یک گرم راکتور حاوی یک بستر رزین. در بهینه سازی پروتکل تشکیل هر پیوند پپتیدی طول می کشد به طور متوسط 2.5 دقیقه و پپتیدهای تا 25 اسیدهای آمینه می تواند مونتاژ در کمتر از یک ساعت.

پس از توسعه این فناوری Novo Nordisk, که باعث می شود چندین پروتئین مواد مخدر شد علاقه مند به کار با Pentelute آزمایشگاه سنتز دیگر پپتید و پروتئین است. که برای رسیدن به محققان نیاز به بهبود بهره وری از واکنش های که به صورت پپتید اوراق قرضه بین اسیدهای آمینه در زنجیره. برای هر واکنش قبلی خود نرخ بهره وری بين 95 و 98 درصد اما برای دیگر پروتئین های آنها به آن نیاز به بیش از 99 درصد است.

“منطق بود و اگر ما واقعا خوب در ساخت پپتید ما می تواند در گسترش این فن آوری را پروتئین” Pentelute می گوید. “ایده این است که یک ماشین است که یک کاربر می تواند راه رفتن و قرار دادن در یک توالی پروتئین و آن را رشته با هم این اسیدهای آمینه در چنین شیوه ای کارآمد است که در پایان روز شما می توانید پروتئین شما می خواهید. آن بوده است بسیار چالش برانگیز است چرا که اگر شیمی است نزدیک به 100 درصد برای هر مرحله شما نمی توانید هر یک از مواد مورد نظر.”

برای افزایش میزان موفقیت خود را و پیدا کردن بهینه دستور العمل برای هر واکنش محققان انجام شده آمینو اسید خاص جفت واکنش های تحت بسیاری از شرایط مختلف. در این مطالعه آنها مونتاژ جهانی پروتکل که به دست آورد به طور متوسط بهره وری بیشتر از 99 درصد برای هر واکنش که باعث می شود یک تفاوت مهم که بسیاری از اسیدهای آمینه هستند که در ارتباط به شکل زیادی پروتئین, محققان می گویند.

“اگر شما می خواهید به پروتئین اضافی این 1 درصد واقعا باعث همه تفاوت چرا که محصولات فرعی جمع آوری و شما نیاز به یک میزان موفقیت بالا برای هر اسید آمینه گنجانیده شده” Hartrampf می گوید.

با استفاده از این روش محققان قادر به سنتز یک پروتئین که شامل 164 اسیدهای آمینه — Sortase یک باکتری پروتئین است. آنها همچنین تولید proinsulin یک انسولین پیشرو با 86 اسیدهای آمینه و آنزیم به نام لیزوزیم است که 129 اسیدهای آمینه و همچنین به عنوان یک چند پروتئین های دیگر. مورد نظر پروتئین به پاك شود و سپس خورده را به شکل صحیح است که می افزاید: چند ساعت بیشتر به کلی فرایند سنتز. همه خالص سنتز پروتئین به دست آمده در مقادیر میلی گرمی ساخت تا بین 1 و 5 درصد از عملکرد کلی.

شیمی دارویی

محققان همچنین آزمایش های بیولوژیکی توابع پنج نفر از آنها مصنوعی و پروتئین و متوجه شد که آنها در مقایسه با کسانی که از نظر بیولوژیکی با بیان انواع.

توانایی به سرعت در حال تولید هر پروتئین مورد نظر توالی باید سریع تر فعال توسعه مواد مخدر و, تست, محققان می گویند. تکنولوژی جدید همچنین اجازه می دهد تا اسیدهای آمینه دیگر از 20 کد گذاری شده توسط DNA از سلول های زنده به گنجانیده شده به پروتئین تا حد زیادی گسترش ساختاری و عملکردی تنوع بالقوه پروتئین مواد مخدر است که می تواند ایجاد شده است.

“این است که هموار کردن راه برای یک فیلد جدید از پروتئین دارویی شیمی” نیلسن می گوید. “این تکنولوژی واقعا مکمل آنچه در دسترس است به صنعت داروسازی و ارائه فرصت های جدید برای سریع کشف پپتید و پروتئین بر اساس بلجس.”

محققان در حال حاضر مشغول کار بر روی بهبود تکنولوژی به طوری که آن را می توانید جمع آوری پروتئین زنجیره ای تا 300 اسیدهای آمینه ، آنها همچنین کار بر روی خودکار تمامی مراحل تولید به طوری که هنگامی که پروتئین سنتز شده به رخ تصفیه و تاشو مراحل نیز رخ می دهد بدون هیچ گونه دخالت انسان مورد نیاز است.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>